Исследователи из Канады использовали биометалоорганический подход для определения протеазы вируса ВИЧ (HIV-1) – ключевого фермента для роста и размножения вируса ВИЧ. Протеаза вируса ВИЧ (HIV-1 PR) способствует гидролизу полипротеиновых прекурсоров вируса в индивидуальные зрелые белки, важные для развития заразной формы вируса. Благодаря тому, что HIV-1 PR играет ключевую роль в жизненном цикле вируса, этот фермент в настоящее время является главной мишенью для разработки лекарств против СПИДа.

До настоящего времени электрохимическое определение ферментов, не относящихся к классу оксидоредуктаз, оставалось серьезной задачей для химиков-аналитиков. Хайнц-Бернард Краатц (Heinz-Bernhard Kraatz) с коллегами из Университета Саскачевана впервые разработал новый электрохимический биосенсор, детектирующий HIV-1 PR.

Биосенсор состоит из пепстатина (pepstatin), пептида, способного связываться с протеазой HIV-1 PR и ингибировать ее, и ферроцена. Биосенорная молекула связана с поверхностью золотого электрода, что позволяет следить за электрохимическим откликом на ферроценовых центрах в присутствие различных количеств HIV-1 PR. Увеличение концентрации HIV-1 PR приводит к большему затруднению в окислении ферроценильных групп. Изменение в величине электрохимического отклика позволяет судить о количестве протеазы HIV-1 PR.

Для проверки возможности работы сенсора in vivo, гдеопределению целевой протеазы могут мешать другие белки, Краатц протестировал биосенсор в присутствие человеческого сывороточного альбумина, белка характерного для плазмы крови. Исследователей обнадёжило то, что метод специфичен – электрохимический отклик сенсора наблюдался лишь при наличии в анализируемой смеси протеазы HIV-1 PR.